스마트(Smart) 하수처리장은 하수처리 전 과정에 대한 ICT 기반의 실시간 모니터링, 원격 제어 관리 및 지능화 체계를 구축하여 안전하고 깨끗한 물환경을 조성하는 것을 의미한다. 이러한 스마트 하수처리장의 핵심이 되는 기술이 계측기를 활용한 운전제어 기술이라 할 수 있다. 본 연구진은 국내에서 진행중인 하수처리장 지능화 연구사업들을 참고하여 지능화사업 구축 시 필요한 운전제어 기술들을 분석하고 제시하였다. 분석 결과 규모별 제어, 반류수 제어, 연계처리수 제어, 약품량 제어, 동절기 운영제어, 총 유기탄소 제어까지 총 6개의 제거 기술에 대해 제시하였다. 규모별로는 소규모와 중규모 대규모로 구분할 수 있는 기준을 제시하였고, 반류수 제어의 경우 반류수를 관리할 수 있는 수질 및 유량 센서의 위치를 제시하였다. 연계처리수 제어의 경우 연계처리수가 하수처리장에 미치는 영향과 제어 지점을 제시하였으며, 약품주입량 제어의 경우 지능형 하수처리장 도입에 따라 약품 주입량을 최적화할 수 있는 시스템을 제시하였다. 동절기 운영의 경우 수온 저하에 따른 질산화 저하를 고려하였을 때 제어해야 하는 센서와 펌프를 제시하였다. 총 유기탄소 제어의 경우 향후 오염총량제를 고려한 연동 시스템을 제시하였다. 이러한 운전제어 시나리오들은 향후 지능형 하수처리 알고리즘과 시나리오에 사용될 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
막걸리 식초 생산에 효과적인 초산균을 분리하기 위해 다양한 시료에서 초산균을 검색하였고, 그 중 초산 생산이 우수한 균주인 Acetobacter pasteurianus CK-1을 최종 분리하였다. 분리균주의 최적 생육온도는 30.0℃로 확인되었고, pH 6.0에서 가장 왕성하게 생장하였으며, pH 5.5~6.5 범위에서 잘 생장하였다. A. pasteurianus CK-1은 배지의 초기 에탄올 농도가 4%일 때 가장 왕성하게 생장하였고, 7%의 에탄올 농도에서도 생장이 가능하였다. 분리균주를 막걸리에 접종하여 초산 발효를 유도하였을 때, 발효 초기 pH 3.54였던 것이 발효가 진행되면서 점차 낮아져서 발효 18일 후에는 pH 2.77이 되었다. 산도는 발효 초기에 0.75%였던 것이 발효 4일경부터 점차 증가하여 최종 산도는 5.54%로 증가하였다. A. pasteurianus CK-1 발효 식초에서는 acetic acid가 3,575.7±48.6 mg%로 높게 검출되었고, malic acid와 citric acid는 각각 2,150.8±27.6 mg%와 55.8±3.7 mg%로 검출되었다. 접종한 균주의 종류에 따라 생성되는 유기산의 함량과 비율이 유의하게 차이가 나는 것을 확인하였다. 초산 발효 동안 발효액 내의 효모와 A. pasteurianus CK-1의 개체군은 반비례적으로 변화하였다. 발효 초기에는 효모가 우점하였으나, 발효가 진행됨에 따라 A. pasteurianus CK-1이 서서히 증식하여 10일 후에는 정체기에 이르렀다.
유기 배지재료로써 국내에서 유통되는 피트모스와 코이어 더스트의 물리 화학적 특성을 분석하여 식물 공장용 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 얻기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 캐나다, 리투아니아, 라트비아로부터 수입되는 피트모스 6점과 인도, 스리랑카, 베트남으로부터 수입되는 코이어 더스트 10점을 확보한 후 물리적 특성과 화학적 특성을 분석하고 비교하였다. 공극률에서 피트모스가 평균${\pm}$표준편차가 $79.6{\pm}5.04%$로써 $83.6{\pm}6.18$인 코이어 더스트 보다 낮았으며, 용기용수량은 피트모스가 평균 $69.9{\pm}10.17%$이고 코이어 더스트는 $65.9{\pm}3.46$으로 피트모스의 보수성이 코이어 더스트 보다 높았지만 종류별 차이가 컸다. 기상률은 4종류의 피트모스가 10% 이하로 측정되었지만 코이어 더스트는 12~26% 의 범위로 피트모스보다 월등히 높았다. 조사한 6종류의 피트모스는 쉽게 흡수할 수 있는 수분(easily available water, EAW)이 18~22%의 범위였던 반면 코이어 더스트는 11~16%로 측정되었고 1점을 제외한 9점이 11~13%의 범위로 측정되어 매우 낮았다. 완충수(buffering water)도 피트모스가 9~13%의 범위였지만 9점의 코이어 더스트가 5.5~7.5%로 측정되어 정확한 물 관리가 필요함을 나타내고 있다. 화학적 특성에서 피트모스는 pH가 3.46~4.17인 강산성물질이었고, 전기전도도(EC)는 분석한 6점 중 5점이 $0.137{\sim}0.254dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 코이어 더스트의 pH는 5.31~6.48인 약산성 물질이었으며, EC는 평균${\pm}$표준편차가 $0.563{\pm}0.83dS{\cdot}m^{-1}$로 피트모스 보다 월등히 높고 종류 간 차이가 큼을 나타내고 있다. 양이온교환용량(CEC)은 코이어 더스트가 피트모스보다 약 3~4배 가량 낮았다. 코이어 더스트가 피트모스 보다 $NO_3$-N와 $P_2O_5$-P의 함량이 높았고, $NH_4$-N 함량이 낮았지만 K와 Na 함량은 월등히 높아 전기전도도가 높아진 원인이 되었다고 판단하였다. 피트모스와 코이어 더스트의 온수추출물은 각각 6.67~16.37% 및 30.0~65.1%, 알칼리 추출물은 0~38% 및 23.1~70.3%였고 생장억제물질 함량이 코이어 더스트에서 높을 수 있음을 의미하고 있다.
양송이배지로부터 분리한 인산가용화균 Paraburkholderia phenazinium YH3와 Paraburkholderia metrosideri YH4의 단일접종 및 동시접종에 따른 인산가용화 능력의 시너지효과 및 상추생육효과를 조사하였다. 인산캄슘이 함유된 NBRIP 액체배지에 분리균을 접종하고 해리된 가용인산(soluble phosphorus)함량을 HPLC에 의해 분석하여 인산가용화능을 측정한 결과, 배양 3일차에 동시접종구 $1,250{\mu}g\;mL^{-1}$, P. metrosideri $1196.59{\mu}g\;mL^{-1}$, P. phenazinium $994.34{\mu}g\;mL^{-1}$의 순으로 나타나 두 종의 인산가용화 박테리아간의 동시 접종에 의한 시너지효과가 관찰되었다. 배지 내 pH 와 잔류 glucose 함량 변화도 모든 접종구에서 배양 1일 후 대부분의 변화가 이루어져 pH의 경우 초기 pH 7.0에서 pH 4.0 수준으로 감소하였으며, 잔류 glucose 함량은 초기 $10mg\;mL^{-1}$에서 $4.8mg\;mL^{-1}$ 수준으로 검출되어 인산가용화능과 거의 유사한 경향을 보였다. 배양여액의 유기산 분석결과 gluconic acid 약 $11mg\;mL^{-1}$와 malic acid 약 $4mg\;mL^{-1}$ 수준으로 가장 높게 검출되었으며, Park et al(2016)에 의해 보고된 oxalic acid는 검출되지 않았다. 대부분의 유기산이 배양 1일과 3일 후 생성되는 결과를 보임으로서 유기산이 배지의 pH를 감소시키고 인산 가용화를 유도하는 주요 원인임을 확인할 수 있었다. 접종 4주 후 상추 생육차이를 조사한 결과, TCP를 첨가하지 않은 P. phenazinium 접종구, P. metrosideri 접종구 와 동시 접종구에 비해 TCA 첨가한 모든 처리구에서 10 -20% 수준의 생육증진효과가 확인되었으나 단일접종과 동시접종구간에 유의수준의 차이를 확인할 수 없었다. 결과적으로 인(P) 결핍 토양 및 염류토양에 인산가용화균을 사용하면 식물과 작물 수확량에 의한 P 섭취가 동시에 증가하고 생육이 촉진된다는 다른 연구결과(Rodriguez et al, 1999; Suh et al, 2008; Walpola and Yoon. 2013)와 유사한 경향을 보였다.
Kluyveromyces marxianus로 부터 inulase를 생산하고 정제하며 intra 및 extracellular inulase의 성질을 조사하였다. 본 균주는 stationary phase인 24시간째 intra 및 extracelullar enzyme의 생산이 최고에 달했으며 유기 질소원으로 YNB를 사용하고 배양 중 pH를 조절해 줌으로써 효소 생산을 향상시킬 수 있었다. 조효소는 DEAE-cellulose에 의해 intra 및 extracellular inulase 모두 2개의 fraction으로 분리되었고 각 fraction의 전기영동 양상은 비슷하여 주 band를 비롯 모두 3개의 glycoprotein band가 관찰되었으며 이중 주 band만 inulase 및 invertase activity를 보유하고 있었다. 정제 효소의 inulase 및 invertase의 최적 pH는 각각 5.0과 4.5였고 intra가 extracellular enzyme 에 비해 다소 넓은 범위의 pH에서 높은 활성을 나타내었다. 모든 fraction의 최적 온도는 inulase가 $40^{\circ}C$, invertase가 $50^{\circ}C$였으며 intracellular enzyme이 더 넓은 범위의 온도에서 안정하였고 열에 대한 안정성도 intracellular inulase가 extracellular inulase보다 높게 나타났다. Km value는 intra가 $16{\sim}19mM$, extracellular inulase가 $9{\sim}11mM$로써 extracellular inulase가 inulin에 대한 친화력이 더 높았으나 모두 exo-type의 inulase로 판명되었다.
This study aims to contribute to development of sanitary pad meeting customers' requirements by examining types, sorts, sizes and specifications of cloth sanitary pads currently sold in the market, and the results are as follows. First, with respect to materials of inside cloth of cloth sanitary pads, in most cases, 100% cotton knit was used as materials of the inside cloth and the pads were finished with knit cotton(including organic cotton) and woven cotton bias. Second, for the structures of the cloth sanitary pads, the Jacquard knits in the shape of beehive or waffle are mostly used. Third, the sizes of cloth sanitary pads were classified with 7 sorts were discovered that can be divided into liner, small-size, medium-size, large-size, overnight, extra overnight, accounting for the most percentage among cloth sanitary pads. Fourth, 11 sorts among cloth sanitary pads whose front and back shapes are the same were discovered, accounting for the most percentage. Fifth, cloth sanitary pads can be largely classified into a wing type, all-in-one type and insertion type, which includes subsidiary absorption layer. 9 sorts were wing types and all-in-one types, accounting for the most and percentage. Compared with the scope of the market for women's articles, there is no relevant study, so this study is expected to provide basic materials for women's articles and contribute to development of environment-friendly products as an alternative to a disposable sanitary pad which not only causes environment pollution but also has bad effects on women's health.
Nutritive values of green and black tea by-products and anti-nutritive activity of their tannins were evaluated in an in vitro rumen fermentation using various molecular weights of polyethylene glycols (PEG), polyvinyl pyrrolidone (PVP) and polyvinyl polypyrrolidone as tannin-binding agents. Significant improvement in gas production by addition of PEG4000, 6000 and 20000 and PVP was observed only from black tea by-product, but not from green tea by-product. All tannin binding agents increased $NH_3$-N concentration from both green and black tea by-products in the fermentation medium, and the PEG6000 and 20000 showed relatively higher improvement in the $NH_3$-N concentration. The PEG6000 and 20000 also improved in vitro organic matter digestibility and metabolizable energy contents of both tea by-products. It was concluded that high molecular PEG would be suitable to assess the suppressive activity of tannins in tea by-products by in vitro fermentation. Higher responses to gas production and $NH_3$-N concentration from black tea by-product than green tea by-product due to PEG indicate that tannins in black tea by-product could suppress rumen fermentation more strongly than that in green tea by-product.
Son, Jin Gyeong;Choi, Eunjin;Piao, Yuanzhe;Han, Sang Woo;Lee, Tae Geol
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.355-355
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2016
There has been an explosive development of nanocrystal (NC) synthesis and application due to their composition-dependent specific properties. Despite the composition, shape, and size of NCs foremost determine their physicochemical properties, the surface state and molecule conjugation also drastically change their characteristics. To make practical use of NCs, it is a prerequisite to understand the NC surface state and the degree to which they have been modified because the reaction occurs on the interface between the NCs and the surrounding medium. We report in here an analysis method to identify conjugated ligands and their binding states on semiconductor nanocrystals based on their molecular information. Surface science techniques, such as time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (ToF-SIMS) and FT-IR spectroscopy, are adopted based on the micro-aggregated sampling method. Typical trioctylphosphine oxide-based synthesis methods of CdSe/ZnS quantum dots (QDs) have been criticized because of the peculiar effects of impurities on the synthesis processes. Since the ToF-SIMS technique provides molecular composition evidence on the existence of certain ligands, we were able to clearly identify the n-octylphosphonic acid (OPA) as a surface ligand on CdSe/ZnS QDs. Furthermore, the complementary use of the ToF-SIMS technique with the FT-IR technique could reveals the OPA ligands' binding state as bidentate complexes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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